什麼是數據可用性層？它如何幫助匯總變得更安全、更便宜？

什麼是數據可用性層？

1. 數據可用性層是區塊鏈基礎設施中的基礎組件，旨在確保匯總發布的交易數據可公開訪問和驗證。與執行、共識和數據存儲發生在鏈上的傳統區塊鏈不同，模塊化區塊鏈將這些功能分開。數據可用性層專門處理交易數據的存儲和驗證，而不處理或執行交易。

2. Rollups，例如optimistic和zk-rollups，在鏈外執行交易，然後將壓縮的交易數據發布回基礎層，通常是以太坊。然而，為了安全起見，這些數據必須保持可用，以便任何節點都可以在需要時重新執行交易。如果沒有保證數據可用性，惡意行為者可能會隱藏交易詳細信息並損害系統的完整性。

3. 數據可用性層使用數據擦除編碼和欺詐證明等技術，允許輕客戶端或驗證器驗證所有數據是否已發布，而無需下載整個數據集。這確保了去中心化和可擴展性，同時保留了對信息的信任最小化訪問。

4. 例子包括以太坊目前依賴自己的 L1 進行數據發布、Celestia 使用 Tendermint 和糾刪碼的專用數據可用性網絡，以及 Polygon Avail 和 Near DA 等項目。這些系統經過優化，可以以最小的開銷處理高吞吐量的數據。

它如何增強匯總安全性？

1.確保交易批次完全透明對於匯總安全至關重要。如果定序器發布狀態根但隱藏底層交易數據，則用戶無法質疑無效的狀態轉換。強大的數據可用性層使數據發布成為最終確定的先決條件，從而防止這種情況發生。

2. 在樂觀匯總中，挑戰者必須能夠訪問交易數據，以在挑戰期間檢測和質疑欺詐性索賠。如果沒有可靠的數據可用性解決方案，攻擊者可能會提交無效塊並阻止誠實節點生成欺詐證明，從而破壞整個安全模型。

3. 即使在 zk-rollups 中，雖然有效性證明保證了正確性，但數據可用性仍然是必要的。如果證據背後的輸入數據被保留，用戶就無法重建賬戶狀態或獨立驗證餘額，從而導致中心化風險和潛在的審查。

4. 通過將數據可用性與執行分離，網絡減少了信任假設。用戶不再需要依賴中心化操作員或排序器來誠實行事。相反，加密和經濟機制通過分佈式數據發布來加強開放性。

為什麼它會降低匯總成本？

1. Rollups 的交易費用很大程度上取決於在基礎層發布數據所支付的費用。在以太坊上，通話數據成本與數據大小呈線性關係。通過利用專門的數據可用性層，匯總可以使用 Blob 承載事務或糾刪碼共享等方法更有效地發布數據。

2. 與通用區塊鏈相比，專用數據可用性解決方案通常可以顯著降低每字節的成本。例如，EIP-4844 向以太坊引入了原始 danksharding，從而實現更便宜的數據 blob，在某些情況下可將匯總​​費用降低高達 90%。

3.模塊化架構允許rollups選擇具有成本效益的數據市場。他們可以選擇 Celestia 或 Avail 等外部層，而不是被鎖定在一條昂貴的鏈上，這些層是為高吞吐量、低成本的數據結算而構建的。

4.高效的編碼和採樣技術意味著即使是輕量級設備也可以參與數據可用性檢查。這擴大了驗證者的參與範圍，增加了競爭，並隨著時間的推移降低了服務價格。

常見問題解答

如果匯總系統中的數據不可用，會發生什麼情況？

如果交易數據不可用，用戶將失去驗證狀態正確性的能力。在樂觀匯總中，這可以防止生成欺詐證明，從而允許最終確定無效塊。在 zk-rollups 中，雖然證明有效，但用戶無法審核輸入或重建餘額，從而造成不透明和中心化風險。

數據可用性證明如何發揮作用？

數據可用性證明依賴於糾刪碼，其中原始數據被擴展為冗餘片段。輕客戶端對編碼數據的部分進行隨機採樣。如果有足夠的樣本，他們可以統計確認完整的數據發布，而無需下載所有內容。缺失部分錶示扣留、觸發警報或處罰。

數據可用性層可以同時支持多個匯總嗎？

是的，大多數現代數據可用性層都旨在為多個匯總提供服務。它們充當數據的共享結算層，實現互操作性並減少重複。每個匯總都會在隔離的命名空間中提交其批次，確保隔離，同時受益於池安全性和更低的成本。